175500. lajstromszámú szabadalom • Szűrős fluoriméter
3 175500 4 származó ún. szórt fény, ill. a gyakori háttér lumineszcencia (pl. az oldószer lumineszcenciája), a szűrők áteresztési maximumának százalékos eltérése, a mintatartó küvetták fluoreszcenciájának különbözősége. A megvilágító fényforrás intenzitásának ingadozásaira kompenzált spektrofluorimétert ismertetett Becsey és Scheller: Rev. Sei. Instr. 38. (1967), 12. 1793-94. Céljuk a fluoreszcens spektrum hullámhosszfüggő torzítástól mentes felvétele volt. A monokromatizálást nem szűrőkkel, hanem monokromátorokkal végezték. A gerjesztő sugárforrás fényét monokromatizáló gerjesztő monokromátor után a fény egy részét kicsatolták és hullámhosszfüggetlen érzékenységű termoelemmel érzékelve segédjelet állítottak elő. Ennek kimenő jelét egyenfeszültségű erősítő erősítette. A gerjesztő fény nagyobb része a mintát gerjesztette. Az emissziós ágban az optikai rendszer és a detektáló fotoelektronsokszorozó hullámhosszfüggő jelszintváltozásait az emissziós monokromátor hullámhossz hajtójával közvetlen kapcsolatban levő mechanikus vezérmű kompenzálta azáltal, hogy a fotoelektronsokszorozó tápláló nagyfeszültségét szabályozta. A fotoelektronsokszorozó kimenő jelét újabb egyenfeszültségű erősítő erősítette, majd a mérőjelet a segédjeihez képest szervopotenciométeres hányadosmérővel mérték, abból a célból, hogy a gerjesztő kisüléslámpa (xenon lámpa) fluktuációit kiejtsék. E megoldás hátránya az, hogy a hullámhosszfüggő kompenzáció megoldása nehézkes, mozgó, bonyolult, mechanikus kapcsolatot tartalmaz és a nagyfeszültség érzékenységszabályozási tartományának egy része kompenzációs célra használódik el. A nagyfeszültség adott függvény szerinti változtatása is nehézkes, bonyolult kialakítást igényel. A hányadosképzőnek hátránya, hogy a potenciométert kiegyenlítő állásba motoros vezérlés (mozgó elektromechanikus elem) viszi. A mérőkör hátránya még az is, hogy egyenfeszültségű jeleket használ, ezért az erősítőből a fotoelektronsokszorozó sötétáramát, amely erősen hőmérsékletfüggő egyenáram, nem lehet kirekeszteni. A találmány szerinti fluoriméter megalkotásakor az volt a célunk, hogy olyan egyszerű kialakítású szűrős megoldást hozzunk létre, amely — megtartva az ismert megoldások kétfényutas kompenzációs elvét - kiküszöböli a hullámhosszváltoztatáskor fellépő gerjesztő és emissziós intenzitásváltozás miatti hibát. További célunk az volt, hogy a háttér fluoreszcenciából eredő hibát a mintatartó egyes küvettáinak egyedi és egymástól eltérő hatásának figyelembevételével a rendszer érzékenységszabályozásától független kompenzáljuk. A hullámhosszváltozással fellépő intenzitásváltozásból eredő hibát a találmány szerint azáltal kü - szöböljük ki, hogy a fluoriméter mérőágába olyan programozható erősítőt iktatunk be, amelynek erősítése a cserélhető szűrők által a hullámhosszfüggő torzításnak megfelelően van programozva. A találmány tehát szűrős fluoriméter a vizsgálandó mintát első szűrőn át megvilágító fényforrással és a minta által kibocsátott sugárzás intenzitását második szűrőn keresztül mérő első mérőággal, továbbá a mintát megvilágító fény intenzitását mérő második mérőággal, ahol a kibocsátott sugárzás intenzitását mérő első mérőág és a megvilágító fény intenzitását mérő második mérőág hányadosmérő egy-egy bemenetére van csatlakoztatva, amely hányadosmérő kimenete képezi a fluoriméter kimenetét. A találmányt az jellemzi, hogy az első mérőágba a cserélhető második szűrők által a hullámhosszfüggő torzításnak megfelelően programozott erősítésű erősítő van beiktatva. Előnyösen az első mérőágba beiktatott erősítő a második szűrő behelyezésére záródó kontaktusokkal van programozva. Ezáltal a cserélhető szűrők behelyezésével a fluoriméter mérőköre automatikusan kompenzálja az illető szűrő áteresztési tartományában fellépő torzítást. A mintatartó egyes küvettáinak egyedi háttér fluoreszcenciájából eredő hibát a találmány szerint azáltal küszöböljük ki, hogy az első mérőágba a programozott erősítésű erősítő elé különbségképző szerv van beiktatva, amelynek kivonó bemenete a második mérőághoz a mintatartó egyes állásainak megfelelően beállított átviteli tényezőjű, a mintákkal együtt váltott tagon át van csatlakoztatva. Ily módon a mintatartó összes állásában automatikusan a mindenkori küvetta háttér fluoreszcenciájának megfelelő értékű villamos jelet vonunk ki a mért jelből. A találmány egy további előnyös kivitelénél a vizsgálandó mintát megvilágító fényforrás váltakozó feszültségforrásról táplált kisülési lámpa. A váltakozó feszültségű táplálás lehetővé teszi az alkalmazott fotoelektronsokszorozó sötétáramának kiküszöbölését. Egy további előnyös kiviteli alakban az első mérőág sorbakapcsolt fotoelektronsokszorozót, áram-feszültség átalakítóként kialakított különbségképző szervet, folyamatosan beállítható erősítésű váltakozóáramú erősítőt, egyenirányítót, aluláteresztő szűrőt és programozott erősítésű egyenáramú erősítőt tartalmaz. A fluoriméter skálatényezőjének - a koncentráció értékének — beállítása az első mérőágba beiktatott folyamatosan beállítható erősítésű váltakozóáramú erősítővel, míg a hullámhosszfüggő programozás az egyenirányító után elhelyezett egyenáramú erősítővel történik. A küvettafüggő háttér fluoreszcencia automatikus kompenzálását előnyösen egy olyan kiviteli alak biztosítja, ahol a második mérőág a mintát megvilágító fény intenzitását mérő fényérzékeny elemet, ehhez áram-feszültség átalakítón keresztül csatlakoztatott egyenirányítót és aluláteresztő szűrőt tartalmaz, és az áram-feszültség átalakító kimenetére a mintatartó által befogadható minták számának megfelelő számú potenciométer van csatlakoztatva, amely potenciométerek a mintatartóval együtt működtetett átkapcsolón át az első mérőág különbségképző szervének kivonó bemenetére vannak csatlakoztatva. Annak érdekében, hogy az első és a második mérőágban elhelyezett fázisérzékeny egyenirányítókat követő aluláteresztő szűrők időállandójának változtatásakor ne lépjen fel dinamikus hiba, a szűrők időállandója együtt változtatható. Egy további előnyös kivitelnél az első mérőág váltakozóáramú erősítőjének bemenetére túlvezér-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
